Устройство для измерения размеров неэлектропроводных участков на электропроводном основании

Союз СоветсиикСоциапистичесиикРеспублии ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ оц 934205(61) Дополнительное к авт, свид-ву(22)Заявлено 11.01.80 (21) 2870709/18-28с присоединением заявки РЙ(5)М. Кл. 6 01 В 7/02 3 Ъоудеротюиый комитет СССР по делам изооретеиий и открытий-.ь,Новочеркасский ордена Трудового Красного -Знамениполитехнический институт им.Серго Орджоникидзе (72) Авторы изобретения(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАЗМЕРОВ НЕЭЛЕКТРОПРО ВОДНЫХ УЧАСТКОВ НА ЭЛЕКТРОПРОВОДНОМ ОСНОВАНИИ Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в машиностроении для определения параметров неэлектропроводных покрытий.Известно устройство для измеренияплощади плоских тел, перемещаемыхтранспортером, содержащее генераторвысоковольтных импульсов с распределителем, два ряда основных электродов, пару дополнительных электродов,счетчик импульсов, схему группировкиимпульсов, исполнительный механизмсортирующего устройства, привод транспортера 1 11,Однако это устройство отличаетсянедостаточно высокой точностью, таккак в процессе измерения возможенпробой между основными электродами нетолько в случае отсутствия междуними измеряемого тела, но и тогда,когда межэлектродный промежуток перекрыт его краем. В этом случае возможен пробой по огибающей вокруг края тела, Снижение амплитуды высоковольтных импульсов до граничного значенияможет снизить надежность устройства.Наиболее близким техническим реще"нием к изобретению является устройство для измерения площади неэлектропроводных участков на электропроводном основании, содержащее блок зондирующих импульсов, коммутатор, измерительную головку с контактными щу" 1 Опами, счетчик импульсов и блок управления 21,Недостатками известного устройст"ва являются низкая надежность и боль"шое время измерения, а также малое 15число используемых электродов, огра"ни ценное максимал ьным чи слом контак" тов коммутатора.Цель изобретения - повышение надежности измерения.гоЭта цель достигается тем, чтоустройство снабжено инвертором, вход которого предназначен для соединения с электропроводным основанием, а вы.934205 ход соединен с входом счетчика импульсов, коммутатор выполнен в виде распределителя импульсов, каждый из инвертирующих выходов которого соединен через диод с соответствующим контактным щупом, выход блока зондирующих импульсов соединен с входом распределителя импульсов, вход блока управления соединен с последним выходом распределителя импульсов, а 1 о выход - с управляющим входом блока зондирующих импульсов.Кроме того, устройство снабжено двумя элементами И,. первый из которых включен между выходом инвертора и входом счетчика импульсов, а выход второго элемента И соединен с вторым входом первого элемента И, блок зондирующих импульсов выполнен в виде последовательно соединенных генератора прямоугольных импульсов, третьего элемента И и Т-триггера, второй вход третьего элемента И является управляющим входом блока зондирующих импульсов, выход третьего элемента И и один из выходов Т-триггера соединены с соответствующими входами второго элемента И, а второй выход Т"триггера является выходом блока зондирующих импульсов.Блок управления выполнен в виде второго инвертора, В 5-триггера и кнопки управления, вход инвертора является входом блока управления, выход соединен с к-входом Ю-триггера,35 5-вход которого соединен через нормально-разомкнутые контакты кнопки управления с общей точкой устройства, а выход является выходом блока управления.аОВходы установки нуля распределителя импульсов и счетчика импульсов соединены через нормально"замкнутые контакты кнопки управления с общей точкой устройства. На фиг.1 представлена структурная сХема устройства; на фиг.2 - эпюры напряжений на элементах устройства.Устройство для измерения размеров неэлектропроводнцх участков 1 на электропроводном основании 2 содержит измерительную головку 3 с контактными щупами 4, многоканальный распределитель 5 импульсов, диоды 6, генератор 7 прямоугольных импульсов, элементы И 8-10, счетчик 11 импульсов, инверторы 12 и 13, Т-триггер. 14, й 5-триггер 15, кнопку 16 управления. 4Контактные щупы 4 измерительной головки 3 соединены через диоды 6 с выходами распределителя 5 импульсов. Каждый щуп 4 подпружинен и свободно перемещается вдоль своей оси внутри цилиндрической измерительной головки 3 из изолирующего материала,обеспечивая надежный контакт с основанием 2. Генератор 7 прямоугольных импульсов, элемент 8 И и Т-триггер 14 образуют блок 17 зондирующих импульсов, а инвертор 13, В 5-триггер 15 и кнопка 16 управления образуют блок 18 управления.Устройство реализовано на микросхемах транзисторно-транзисторной логики, для которых наличие свободных в:уодов элементов соответствует подаче на эти входы "1", Используемые в схеме распределитель 5, счетчик 11, а также триггеры 14 и 15 переключаются задним фронтом прямоугольных импульсов напряжения.Устройство работает следующим образом. В исходном состоянии распределитель 5 импульсов, счетчик 11 и к 5-триггер 15 находятся в нулевом состоянии,При нажатии на кнопку 16 управления в момент времени 1=0 (фиг,2) 85-триггер 15 переводится в единич-. ное состояние, в результате чего элемент И 8 начинает пропускать прямоугольные импульсы генератора 7, Эти импульсы поступают на входы элементаИ 9 и триггера 14. На выходах элемента И 9 и Т-триггера 14 формируются Соответствующим образом прямоугольные импульсы напряжения Ц0 и 0 (фиг,2)ф14В момент времени С задним фронтом импульса напряжения с инверсного выхода Т-триггера 14 распределитель 5 импульсов переключается, что приводит к появлению "0" на его первом выходеО ,4 (фиг.2) Однако, так как подключенный к первому выходу распределителя 5 щуп 4-1 находится на неэлектропроводном участке основания, тосостояние инвертора 12 при этом неменяется, напряжение на его выходе втечение первого такта распределителя5 импульсов, также как и в исходномсостоянии, равно нулю. Поэтому появляющийся на выходе элемента И 9 вмомент времени С импульс не пропускается элементом И 10 на вход счетчика 11, его содержимое после окончания первого такта распределителя931420 1 О 20 25 Зо 35 40 5 импульсов ло-прежнему остается ну- ,левым.В момент времени С начинаетсявторой такт распределителя 5 импульсов, становится равным нулю напряжение его второго выхода О 5-(фиг.2)Однако, таккак щуп 1-2 лежит на неэлектропроводном участке, то, как ив первом такте, никаких других изменений в схеме устройства не происходит.8 момент времени С наступает третий такт распределителя 5 импульсов.Так как между щупом 1-3 и электропроводным основанием 2 имеется контакт, то в это же время на выходеинвертора 12 появляется "1". Теперьпоявляющийся в момент времени С навыходе схемы 9 И импульс пропускается,схемой 10 и засчитывается счетчиком 11,В дальнейшем "0" сканируется повсем выходам распределителя 5 импульсов. При этом счетчиком 11 подсчитываются все щупы ч головки 3, соприкасающиеся с электропроводным основанием.После окончания последнего тактараспределителя 5 импульсов заднимфронтом выходного напряжения инвертора 13 ВЗ-триггер 15 переводитсяв нулевое состояние, и, таким образом, закрывается элемент И 8 для импульсов генератора 7. В результатесканирование "нуля" по выходам распределителя 5 импульсов прекращается.По результатам измерения можетбыть определена относительная площадь неэлектропроводных участков., = " " 1 оож,игде и - общее число щупов головки 3;и с - содержимое счетчика 11, равнречислу щупов 1 соприкасающихся сэлектропроводным основанием 2.После окончания измерения кнопка 16 управления отпускается, и схема устройства приводится в исходное нулевое состояние. 50 Преимуществами предлагаемого устройства по сравнению с известным является его более высокая надежность (схема устройства является бесконтак. тной - она полностью изготовлена на интегральных микросхемах 133 серии) и меньшее время измерения (оно не превышает 0,1 с). 5 6 формула изобретения 1, Устройство для измерения размеров неэлектропроводных участков наэлектропроводном основании, содержащее блок зондирующих импульсов, коммутатор, измерительную головку с контактными щупами счетчик импульсов иблок управления, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышениянадежности измерения, оно снабженоинвертором, вход которого предназначен для соединения с электропроводным основанием, а выход соединен свходом счетчика импульсов, коммутатор выполнен в виде распределителяимпульсов, каждый из инвертирующихвыходов которого соединен церед диод с соответствующим контактным щупом,выход блока зондирующих импульсовсоединен с входом распределителя импульсов, вход блока управления соединен с последним выходом распределителя импульсов, а выход - с управляющим входом блока зондирующих импульсов.2. Устройство по п,1, о т л иц а ю щ е е с я тем, цто оно снабжено двумя элементами И, первый изкоторых включен между выходом инвер"тора и входом счетчика импульсов, авыход второго элемента И соединен свторым входом первого элемента И,блок зондирующих импульсов выполненв виде последовательно соединенныхгенератора прямоугольных импульсов,третьего элемента И и Т-триггера, второй вход третьего элемента И является управляющим входом блока зондирующих импульсов, выход третьего элемента И и один из выходов Т-триггера соединены с соответствующими входами второго элемента И, а второй выход Т-триггера является выходом блока зондирующих импульсов.3, Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что блок управления выполнен в виде второго инвертора, . Ю-триггера и кнопки управления, вход инвертора является входом блока управления, выход соединен с В-входом ЙЬ-триггера, 5-вход которого соединен церез нормально-разомкнутые контакты кнопки управления с общей точкой устройства, а выход является выходом блока управления..Устройство по пп.и 3,о т л и- ц а ю щ е е с я тем, что входы установки нуля распределителя импульсов7 934205 и сче-чика импульсов соединены черезнормально-замкнутые контакты кнопкиуправления с общей точкой управления.Источники информации,принятые во внимание,при экспертиае 8 1. Авторское свидетельство СССР И 380945, кл. О 01 В 7/32, 1971..Гриценко каз 3906/32 Тираж 614 ВНИИПИ Государственног по делам изобретений 113035, Москва, Ж, одписноеССР омитета открыти д 4/5 с роектная, 4 илиал П 1 П "Патент", г.ужгород